• 제목/요약/키워드: 광탄성 응력분석

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광탄성 위상이동법에 의한 인장시편 원형 구멍주위 하이브리드 응력해석 (Hybrid Stress Analysis around a Circular Hole in a Tensile Plate by Use of Phase Shifting Photoelasticity)

  • 백태현;이춘태;양민복
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.15-22
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    • 2007
  • 인장하중을 받는 판재의 원형 구멍 주위의 응력분포를 해석하기 위하여 하이브리드 방법을 이용하였다. 하이브리드 법의 입력데이터로 원형구멍 중심으로부터 임의의 거리에 있는 직선상에서 광탄성 위상이 동법으로 측정된 등색 프린지 차수를 사용하였다. 응력장 변화를 살펴보기 위하여 급수형 등각사상 복소수 응력함수에서 항의 수를 달리 할 경우에 대해 시험하였다. 정성적인 비교를 할 수 있도록 실험으로부터 얻은 실제의 등색 프린지 차수를 응력-광 법칙으로 생성된 이론적인 프린지 차수와 비교하였다. 정량적인 비교를 위하여 입력된 모든 지점의 등색프린지 차수와 응력함수로 계산된 프린지 차수의 상대오차의 표준편차를 응력함수의 항의 수에 따라 분석하였다. 하이브리드법 결과는 유한요소법에 의한 계산값에 매우 근접하였다. 본 연구에 적용된 기법은 광탄성 위상이동법을 이용하여 일 직선상의 등색프린지 차수를 간단히 측정할 수 있으므로 활용 가능성이 많을 것으로 예측된다.

위상이동 광탄성법과 멱급수형 응력함수를 이용한 인장시편 중앙 균열선단 주위 응력장 해석 (Analysis of Stress Distribution around a Central Crack Tip in a Tensile Plate Using Phase-Shifting Photoelasticity and a Power Series Stress Function)

  • 백태현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.1-9
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    • 2009
  • 본 연구에서는 균열선단 주위의 응력장을 균열선단으로부터 멀리 떨어진 직선상에서 위상이동 광탄성법과 멱급수형 등각사상 맵핑함수를 이용하여 해석하였다. 해석된 광탄성 응력장을 실제의 광탄성프린지와 비교하였다. 정성적인 비교가 용이하도록 디지털 영상처리에 의해 등색프린지 패턴을 2배로 증식시키고, 증식된 프린지를 다시 세선 처리하여 서로 비교하였다. 정량적인 분석을 위하여 각각의 광탄성 측정 데이터와 계산된 프린지에 대한 퍼센트 오차와 멱급수형 응력함수의 항의 수에 따른 퍼센트 오차에 대한 표준편차를 비교하였다. 응력함수의 항의 수를 변화시켰을 때 표준편차를 계산하였다. 해석 결과 모드I 응력확대계수는 유한요소법과 경험식으로 계산한 값과 2% 이내로 근접하였다.

불량 적합 임플란트 보철물의 광탄성 응력 분석 (A photoelastic Stress Analysis of Implant Prosthesis According to Fitness of Super structure)

  • 임현필;허신옥;김홍주;박상원
    • 구강회복응용과학지
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    • 제26권1호
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    • pp.39-46
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    • 2010
  • 임플란트 보철물에 의도적으로 불량 적합을 부여하고, 수직 하중을 가한 후 주변골에 발생되는 응력의 분포를 광탄성 모델을 이용하여 비교 하는 것이다. 광탄성 레진블록 3개를 제작하고 각각에 3개의 Restore$^{(R)}$ $4.0{\times}10$ mm 임플란트를 식립하였다. 대조군은 부적합이 없도록 제작하였고, 실험군은 각각의 금관을 절단하여 $100{\mu}m$의 부적합을 부여한 후 광탄성 응력분석을 시행하였다. 대조군의 경우 하중을 가하지 않으면 응력 집중을 보이지 않았으며, 하중을 가하더라도 그 부위만 응력 집중을 보였고, 중간에 하중을 가하면 전후방으로 응력이 분산되는 양상을 보였다. 의도적으로 부적합을 부여한 경우 하중을 가하지 않더라도 나사를 조이면 고정체 주위에 응력이 발생했고, 하중을 가한 경우 하중을 가한 부위를 포함하여 주변 임플란트에도 응력이 집중되었다. 특히, UCLA로 제작된 보철물이 원추형 중간 지대주를 사용한 경우에 비해 더욱 응력이 집중되었는데, 치근단에서 시작하여 치축을 따라 치경부까지 집중되었다. 보철물의 적합도가 좋지 않은 경우 하중을 가하지 않더라도 응력이 집중되며, 하중을 가할 경우 더욱 심한 응력 집중 양상을 보인다는 점은 정확한 보철물 제작의 중요성을 말하고 있다.

광탄성 기법을 이용한 얕은 기초 하중을 받는 입상체의 응력 및 변위장 측정 (Measurement of Stress and Displacement Fields in Particle Assembly subjected to Shallow Foundation Loading via Photoelasticity Technique)

  • 변보현;정영훈
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.1947-1955
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    • 2013
  • 본 논문의 목적은 얕은 기초 하중을 받는 입상체 내의 응력의 분포와 변위를 측정하는 광탄성 기법의 적용 방안을 제시하는 데 있다. 광탄성 측정기법은 입자 집합체의 힘 전달을 시각화하기 위해 사용 되었다. 실내 모형시험은 스틸 프레임으로 경계면을 만들고 폴리카보네이트 탄성중합체로 만들어진 이차원 원형 입자들을 적층하여 구성하였다. 광탄성 시트를 원형 입자에 코팅함으로써 힘 전달의 패턴을 밝은 빛의 줄무늬 형태로 확인할 수 있었고, 광탄성 측정 기법을 통해 접촉되어 있는 입자들에서의 주 응력차의 크기, 방향 또한 측정 할 수 있었다. 변위장은 디지털 이미지 해석 기법을 사용하여 측정 하였다. 하중 재하 초기 상태와 파괴 근처의 상태에서 서로 다른 접촉력의 분포를 정량적으로 분석하였다. 파괴 이전 단계에서 관측된 광탄성 패턴과 변위장은 접촉력 사슬의 좌굴 발생 이후 즉시 사라짐을 확인하였다.

단일치 임플란트에서 고정체와 지대주 직경의 차이에 따른 광탄성 응력 분석 (Photoelastic Stress Analysis of Single Implant Restoration According to Implant Fixture Size and Abutment Diameter)

  • 이진한;조혜원
    • 구강회복응용과학지
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    • 제24권3호
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    • pp.253-267
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    • 2008
  • 이 연구의 목적은 임플란트 고정체와 지대주간의 직경 차이가 임플란트 지지조직에 발생하는 응력에 미치는 영향을 평가 하는 것이다. 본 연구에는 세 가지 직경(4.0, 5.0, 6.0㎜)의 3i 임플란트 고정체에 지대주의 직경을 달리하여 수복하고, 하중 조건(15, 30 lb)에 따라 임플란트 지지조직에 발생한 응력의 정도와 분포를 광탄성 응력 분석법을 이용하여 비교, 분석하였다. 연구결과 고정체의 직경이 증가할수록, 상부 보철물에 가해지는 하중에 대하여 고정체 변연부의 응력집중이 높게 나타났으며, 상부 보철물의 근원심 폭경을 증가시키는 것이나, 임플란트 고정체의 직경에 비해 작은 지대주를 사용하는 것은 고정체 주위의 응력양상에 영향을 주지 않았다.